第六章木材

一、乌木，也叫黑檀、乌角、乌文、等。

是柿树科柿树属中某些硬重而心材黑色且具有金属光泽的树种的心材。

柿树属树种分布于全球热带、亚热带及部分温带地区，显黑色心材者主要产于亚洲热带和非洲，如印度、斯里兰卡、泰国、缅甸、越南、束埔寨、老挝、马达加斯加、刚果和加蓬等国。

我国台湾、海南和云南等地也有出产。

在传统用材行业（如名族乐器制造业）中，乌木类木材习惯上又分为乌木（角木）、绿木（茶乌）、乌纹木（乌文）三种，据古籍记载，角乌纯黑、甚脆，茶乌自番舶来，质坚实，置水则沉；乌文，舶上将来，乌文烂然。

在日本，乌木类木材统称黑檀据须藤章司著（南洋材）介绍，黑檀类木材其区别分类如下：1、本黑檀，心材颜色为纯黑色。

2、条纹黑檀，心材黑色，有灰色或红褐色的条纹。

3、青黑檀，心材黑色，具有黄褐色大理石样斑纹，又称大理石木，斑纹木。

我国民间有时也将黑黄檀，东非黑黄檀等与乌木类相似的木材统称黑檀。

四川也有乌木之说，但四川的所谓乌木实为阴沉木，阴沉木是因地层变动而久埋土中被炭化的一类木材。

这二者在概念及本质上均有天壤之别。

二、产地。

1、乌木，主产斯里兰卡和印度。

2、毛药乌木，主产菲律宾3、蓬塞乌木，主产菲律宾三、识别1 、专业识别根据GB/T18107-2000 （红木）标准识别。

（1）乌木散孔材。

生长轮不明显。

心材全部乌黑，浅色条纹稀见。

管孔在肉眼下略见；含褐黑或黑色树胶；弦向直径最大i4ium平均98um数少至略少，4-12个/mn2。

轴向壁薄组织丰富，主为同心层式离管细线状（宽1-2 细胞，多数1 细胞），颇密，在放大镜下几不得见；疏环管状数少，木纤维壁厚，木射线在放大镜下可见，波痕未见；射线组织主为异形单列，2 列数少。

香气无，结构甚细，纹理通常直至略交错；气干密度0.85-1.17g/cm 3。

（2）毛药乌木，散孔材，生长轮不明显，心材全部乌黑，管孔在肉眼下略见，多数含深色树胶，弦向直径多数132-200um,平均137um数少，平均3-4个/mn2,轴向壁薄组织丰富，主为同心层式离管细线状（多数宽1 细胞），颇密，在放大镜下进而见，疏环管状数少。

木材生产技术与管理授课教案第六章木材生产管理第一节木材生产作业计划一、木材生产作业计划的编制作业计划是企业年度、季度生产计划及生产任务，按照一定时间阶段（季、月、旬、日、班），逐级分配到车间、工段、班组和工地。

作业计划的编制是组织生产、指挥生产的重要依据。

1个好的作业计划，能保证劳动力和机械设备的合理运用；保证生产作业地点、作业方式、作业量的合理准确；保证各个生产工序的合理衔接，形成流水作业线，使生产连续地、有节奏的顺利进行；便于生产指挥，使生产的各个工序之间紧密相联，互相配合，互相协调，调动全体职工的积极性，保证生产过程的安全、高效。

（一）编制计划的基本要求1、编制作业计划时，首先要掌握木材生产进度和各项生产任务的时间2、编制的计划必须保证林业企业年度生产任务的完成。

3、编制的作业计划，要求实事求是，按照具体情况进行编制。

（二）作业计划的内容执行作业计划的过程，也是对企业的各项计划的实施过程，因作业计划是在劳动工资计划、物资供应计划、成本财务计划、机械设备运用计划、机械设备检修计划、基本建设计划、技术组织实施计划和各种定额等基础上制定的。

1. 准备作业计划（1）伐区准备作业计划：包括集材道的选设与施工；山楞、中楞和装车场的选设和施工；机库、工舍的选设与施工。

这些工程项目的修建数量、费用预算，需要的人力、物力和财力的多少，以及完成的数量和质量等。

（2）运材准备作业计划：包括运材岔线的设计和施工；机械设备的检修和完好率；人力的配备；材料及零部件的供应情况等。

（3）储木场准备作业计划：包括内道路的修建；各种安全及放火措施的设计和施工；场内的场地的布局，场内供电等。

2. 伐区生产组织计划包括采伐计划、集材计划、归山楞计划、归中楞计划、装车计划、清林计划、枝丫采集计划，以及各种计划的数量和质量要求，作业地点、作业方式，伐区开发顺序，与生产相适应的人力、物力和机械设备情况。

3. 木材运输计划包括各种型号运材车的数量，所运的原木、原条、伐倒木、枝丫等数量，各装车场的运材量，各储木场的到材量，以及各装车场所需配备的车辆。

第六章 木材化学木材的主要化学成分：木材主要化学成分是构成木材细胞壁和胞间层的物质，由纤维素、半纤维素和木质素三种高分子化合物组成，一般占木材总量的90%以上。

纤维素：纤维素是由环式吡喃型D—葡萄糖基在1,4位置通过β—苷键联结而成的一种链状高分子化合物。

木材的抽提物：木材的少量化学成分是一组不构成细胞壁、胞间层的游离的低分子化合物，可被极性和非极性有机溶剂、水蒸汽或水提取，所以称抽提物或浸出物。

纤维素：不溶于水的均一聚糖。

它是由D-葡萄糖基构成的直链状高分子化合物。

以微纤维的形态存在于木材细胞壁中，有较高的结晶度，使其具有较高的强度，因此被称为细胞壁的骨架结构半纤维素：除纤维素和果 胶以外的植物细胞壁聚糖，半纤维素是两种或两种以上单糖组成的不均一聚糖，分子量较低，聚合度小，大多数有支链。

半纤维素是无定形物质，分布在微纤维之中，称为填充物质。

木质素：一种天然的高分子聚合物，由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳碳—键连接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。

木质素是无定形物质，包围在微纤维之间，是纤维与纤维之间形成胞间层的主要物质，称为结壳物质。

抽提物：木材的少量化学成分是一组不构成细胞壁、胞间层的游离的低分子化合物，可被极性和非极性有机溶剂、水蒸汽或水提取，所以称抽提物或浸出物木质素的分离方法：将植物中木质素以外的成分溶解除去，而木质素作为不溶性成分被过滤分离出来；将木质素作为可溶性成分溶解，纤维素等其他成分不溶解进行分离。

木质素的结构单元：苯丙烷作为木质素的主体结构单元，共有三种基本结构，即愈疮木基结构、紫丁香基结构和对羟苯基结构。

木质素的官能团：甲氧基；羟基；羰基；羧基。

纤维素的化学结构：纤维素是由环式吡喃型D-葡萄糖基在1,4位置通过β-苷键联结而成的链状高分子化合物。

纤维素的物理结构：纤维素大分子链之间的结合：包括分子间力（范德瓦耳斯力）和氢键力两种结合形式。

吸湿机理：纤维素在无定形区(非结晶区)分子链的游离态羟基为极性基团，易于吸附极性水分子，与其形成氢键结合，这是纤维素具有吸湿性的内在原因。

《木材学》教学大纲一、教学目的和任务木材及木质资源材料广泛存在于自然界中，蓄积量大，具有可再生、可循环利用、对环境无污染、经济成本低、符合生态环境材料要求等特点，符合国家可持续发展战略的要求。

学生通过学习木材学这门课程，能够了解木材科学的基本理论和发展趋势，理解木材学的广义含义——指木质化天然材料及其制品的生物学、化学和物理性质，以及生产、加工的科学依据；理解木材学的狭义含义——是研究木质原材料的学科，它的范围包括木材结构、性质、缺陷和性能改良理论等。

木材学是探索木材及木质资源材料的本质问题，是学习与掌握木材科学与工程专业知识的重要基础，同时是实现木材科学与工程专业培养目标的必备前提。

木材学课程的教学目的和任务是：使学生掌握木材宏微观解剖构造特征和检索表应用基础上，初步掌握木材识别的基本方法以及木材的基本特性；熟练掌握木材的化学、物理和力学性质，掌握科学、合理的利用木材资源的手段与方法；初步掌握木材材料的各种测试方法和相关的国家（国际）标准，为木材的合理利用提供依据。

同时，培养学生综合运用所学的知识分析问题和解决问题的能力，培养学生理论和实践相结合的能力，培养学生的创新精神和创新能力。

二、教学方法及要求本课程重点采用课堂多媒体讲授的教学方法，讲授时间为40学时，包括木材的宏观、微观和超微观构造，木材的各种性质及加工应用机理。

要求学生课前能预习、课后能复习，同时课堂讲授中，教师与学生之间有良好的互动。

在课堂理论讲授的基础上，结合16学时的实验教学环节，培养学生掌握木材构造和性能测定方面的基本技能和方法，要求撰写实验报告，培养学生分析问题、解决问题的能力。

通过本课程的教学，要求学生掌握木材的结构特征及识别木材的技能，掌握木材的化学，物理和力学性质和木材的各种性质和加工利用的关系，并树立可持续发展的观点，明确木材作为可再生资源在保护环境、改善生态、提高人类生活质量方面的巨大功能和作用，深刻领会加大木材的研究和开发利用力度的重要意义，为学好后续专业课程奠定必要的理论基础。

教学大纲授课专业：木材科学与工程学时数：45学分： 2.5一、课程性质与目的“木材学”是木材科学与工程专业的一门核心课程，属于专业基础课。

通过本课程的学习，让学生认识木材对人们生活和国民经济建设的重要性，了解木材的构造、性质和加工利用三者之间的相互关系和内在联系，熟悉木材宏观构造与微观构造的基本特征，掌握常用木材的识别方法，掌握木材解剖构造分析技术、木材物理力学性能测试技术和木材保护与材性改良处理技术，为后续专业课程学习打下基础，同时培养学生的专业兴趣，使他们树立热爱木材和崇尚自然的科学精神。

二、课程教学内容第一章绪论（课内1学时）知识要点：人类对木材的倚重；木材生态之美；木材主要工业用途；木材的特性。

素质培养：认识木材对人们生活和国民经济发展的重要性，了解木材的主要用途，初步掌握木材的主要特性（优点和缺点），初步培养学生对木材科学知识兴趣。

教学方法：通过实例广泛介绍木材对人类文明发展的作用与贡献，全面分析木材的生态美学特性，让学生自发地感受和认识到木材对人们生活与国民经济发展的重要性，从而激发学生对木材的兴趣、渴求学习和钻研木材科学知识的愿望。

第二章树木生长与木材形成（课内2学时，课外2学时）知识要点：树木三大部位及其作用；树木分生组织；树木高生长与径生长；木材形成层。

素质培养：了解树冠、树干和树根对树木生长的作用；认识树木的各种分生组织及树木生长的机制；认知木材和树皮的形成过程。

教学方法：课内采用照片、图示和动画等方式讲授树木的分生组织以及木材形成的过程；课外观察树木抽芽和树皮（柠檬桉）脱落，增强感性认识。

第三章木材宏观构造（课内6学时，课外8学时）知识要点:木材三切面的概念；木材的心材与边材；树木年轮与生长轮；早材与晚材；管孔；胞间道；木射线；轴向薄壁组织；木材的颜色、气味和纹理；树皮的作用与形貌特征。

素质培养：认识木材的主要宏观特征在三个切面上表现；熟悉木材的各种组织在木材横切面上的基本分布情况，掌握木材纹理和木材结构等概念，为木材宏观识别打下基础。

第一章木材的生成1.1.木材的优点：木材的视觉，触觉，听觉，吸湿性能等。

1.2.木材的缺点：１.干缩和湿胀；２.木材易发生腐朽和受到虫蛀；３.木材作为沿海水工建筑材料或木船时，容易被海生钻孔动物所侵害；４.木材易于燃烧；５.木材的变异性差别很大；６.木材有很多天然的缺陷。

1.3.树干的组成(由外向内)（一）树皮:1 表皮：幼茎最外边的保护层；2 皮层：表皮内侧的薄壁组织，有贮存养分及通气的作用；3 韧皮部：俗称内树皮，由形成层产生，是植物中输导养分的组织。

4 周皮：成熟树干最外边的保护层，由木栓层、木栓形成层和栓内层组成，俗称外树皮；（二）形成层: 位于树皮和木质部之间，是包裹着整个树干、树枝和树根的一个连续的鞘状组织层。

（三）木质部: 位于形成层和髓之间，是形成木材的主要部分，根据细胞的来源分为：初生木质部：起源于顶端分生组织，由原形成层分生形成。

与髓紧密相连，占树木的体积很少；次生木质部：是次生分生组织—形成层活动的结果，占树木体积的绝大部分，是木材利用中最主要的部分。

（四）髓：位于树干的中心，是被木质部包围的薄壁组织，其功能是贮存养分供树木生长，在木材利用上价值很小，但其颜色、大小、形状、质地因树种不同而有差异，所以在木材识别上有特征意义。

1.4.形成层带：形成层原始细胞的重复分裂产生木质部母细胞和韧皮部母细胞，这些母细胞和形成层原始细胞形态相似，也可以进行几次分裂，然后才进入到成熟阶段，所以把这层未分化的细胞带叫形成层带，一般有6~8层细胞。

1.5.高生长（顶端生长、初生长）：即长高，是顶端分生组织分生的结果；1.6.直径生长（次生长）：即长粗，是形成层原始细胞平周分裂的结果。

1.7.幼龄材与成熟材的区别：（一）在结构方面：1 幼龄材的纤维长度短，直径小；2 幼龄材晚材百分率低；3 幼龄材出现螺旋纹理的倾向较大；4 幼龄材细胞次生壁中层的微纤丝角较大。

（二）在物理力学性质方面1 幼龄材的密度低；2 由于S-2微纤丝角度大，造成它的纵向收缩大，横向收缩小，干燥时容易翘曲，降低锯材质量；3力学强度降低约15%~30%，由于由于S-2微纤丝角度增大，顺纹抗拉强度明显降低。